CC BY
44
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА ВЕДУЩИХ НАУЧНЫХ ЦЕНТРОВ СТРАНЫ ДЛЯ СТАЖИРОВКИ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ, АСПИРАНТОВ И ДОКТОРАНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ
ЗАВЕДЕНИЙ
ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ НА ФИЛИАЛЕ КАФЕДРЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ И БИОМЕДИЦИНСКОЙ ОПТИКИ СПБГУИТМО ПРИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ИНСТИТУТЕ ЛАЗЕРНОЙ ФИЗИКИ А.А. Мак, В.А. Тарлыков, В.Ю. Храмов, В.Е. Яшин
Институт лазерной физики образован в 1993 г. на основе научного лазерного отдела ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова» и является основой научной школы по лазерной физике и оптике. Научный руководитель школы - д.ф.-м.н., профессор, Заслуженный деятель науки РФ А. А. Мак. В институте работают 11 докторов и 38 кандидатов наук. Сотрудники института за фундаментальные и прикладные работы в области лазерной физики и техники удостоены Ленинской и двух Государственных премий, премии правительства России. По проектам в области лазерной оптики коллективы сотрудников института получили несколько крупных грантов Международного научно-технического центра (МНТЦ), а также гранты CRDF, ИНТАС, РФФИ, МНФ.
Отличительной чертой работ, выполняемых в Институте лазерной физики, является сочетание глубоких физических исследований с прикладными работами по применению лазеров в различных областях техники, технологии и медицины.
Коллектив ученых института активно работает в следующих научных направлениях:
• твердотельные лазеры (с полупроводниковой накачкой, высокостабильные низко-шумящие, мощные короткоимпульсные);
• газовые лазеры (CO2, химические, йодные);
• динамическая коррекция аберраций в лазерах и оптических системах;
• проблемы доставки лазерного излучения (угловая расходимость, точное наведение, распространение в атмосфере);
• взаимодействие лазерного излучения с веществом;
• теория бистабильных систем;
• применение лазеров в медицине, технологии, связи и других областях.
К числу наиболее существенных результатов последних лет можно отнести следующие.
• Создание световых полей мощностью до 30 ТВт, способных обеспечить плотность мощности излучения до 1019 Вт/см2. Исследования высокотемпературной релятивистской лазерной плазмы. Создание источника рентгеновского излучения интенсивностью до 1015 Вт/см2 для использования в научных исследованиях, медицине и технологии.
• Разработка концепции и ключевых элементов построения лазерных систем для передачи энергии на большие расстояния с использованием новых методов управления лазерными пучками. Эти разработки перспективны для транспортировки энер-
4
гии, в том числе солнечной, на большие расстояния, энергоснабжения космических аппаратов, вывода на космическую орбиту миниспутников и т.п.
• Разработка принципов построения наблюдательных систем с нелинейно-оптической коррекцией аберраций крупногабаритных зеркал телескопов, позволяющих значительно уменьшить вес системы. Результаты могут быть применены в астрономии, космическом и экологическом мониторинге, системах наблюдения и когерентной локации.
• Разработка методов и технологий построения мощных твердотельных лазеров с диодной накачкой и высокой направленностью излучения, а также ключевых элементов для высокоточного и безинерционного управления лазерным лучом.
• Создание образцов компактных непрерывных и импульсно-периодических щелевых С02 лазеров с высокочастотным возбуждением со средней мощностью до 5 кВт и расходимостью, близкой к дифракционной.
• Разработка концепции и ключевых технологий создания фуллерен-кислород-йодного лазера.
• Создание нелинейно-оптических устройств на основе фуллеренов, жидких кристаллов, окислов ванадия для защиты оптических систем, приемников излучения и органов зрения от интенсивного светового излучения в диапазоне 0,4-12 мкм.
• Разработка метода средних траекторий фотонов для описания прохождения света через сильно рассеивающую среду, позволившего приступить к решению проблемы трехмерной томографии сложных биологических объектов в режиме реального времени.
Институт является организатором Международной конференции «Оптика лазеров», проводимых с периодичностью раз в два года. Научный руководитель института профессор А.А. Мак является председателем Программного комитета этой конференции и членом Программного комитета ряда других международных конференций. Ряд сотрудников института (О.Б. Данилов, С.А. Димаков, Л.Н. Сомс, В.И. Устюгов, В.Е. Шерстобитов, В.Е. Яшин) являются членами Программных комитетов международных конференций, посвященных лазерной физике и оптике.
Сотрудники института публикуют ежегодно десятки научных статей в ведущих отечественных и международных журналах, делают множество докладов на международных конференциях, являются авторами четырех монографий (А.А. Мак, Л.Н. Сомс, В.Е. Яшин, Н.Н. Розанов), используемых в учебном процессе. Ряд сотрудников института (В.Е. Яшин, В.В. Любимов) удостоены звания лауреатов премии издательства «Майк-Наука» за лучший цикл опубликованных статей.
Институт лазерной физики тесно взаимодействует с рядом зарубежных научных центров и лабораторий, среди которых Ливерморская национальная лаборатория (США), Институт лазерной технологии Осакского университета (Япония), Лаборатория лазерной энергетики Рочестерского университета (США), Лос-Аламосская национальная лаборатория (США), а также с рядом крупных зарубежных компаний.
С 1988 г. сначала в лазерном научном отделе ВНЦ «ГОИ им. С.И.Вавилова», а затем в Институте лазерной физики работает филиал кафедры квантовой электроники и биомедицинской оптики Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. Профессора (А.А. Мак, Н.Н. Розанов, В.Е. Яшин) и доценты (В.И. Купренюк, Л.Н. Сомс, В.И. Устюгов) филиала кафедры проводят практические занятия и читают лекции студентам по таким курсам, как «Введение в специальность», «Оптика лазеров», «Применение лазеров», «Мощные лазерные системы». Преподаватели филиала кафедры, а также другие сотрудники института осуществляют руководство практикой, НИРС, а также выпускными квалификационными работами студентов СПбГУ ИТМО.
Выпускники ИТМО в Институте лазерной физики составляют одну из наиболее многочисленных групп сотрудников (31 сотрудник НИИЛФ из 130 является выпускником СПбГУ ИТМО или ЛИТМО). Пятнадцать из них имеют ученую степень доктора или кандидата наук. Старейшими и заслуженными выпускниками ЛИТМО из работающих в НИИЛФ являются заведующий отделом твердотельных лазеров, д.ф.-м.н., профессор В. А. Серебряков и к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник А.П. Жевлаков.
В последние годы молодое поколение сотрудников НИИЛФ составляют выпускники ИТМО, прошедшие практическую научно-исследовательскую подготовку на филиале кафедре КЭ и БМО в НИИЛФ в процессе выполнения учебно-исследовательской работы и написания выпускной квалификационной работы. Из семи молодых сотрудников, принятых на работу в 2003 г., четверо являются выпускниками ИТМО. Одним из направлений сотрудничества НИИ лазерной физики и СПбГУИТМО является обучение сотрудников института в аспирантуре при СПбГУИТМО. Значительная часть выпускников университета поступает в очную аспирантуру при СПбГУ ИТМО. Тематика их работы тесно связана с наиболее актуальными научными исследованиями, проводимыми в институте лазерной физики; их руководителями являются ведущие сотрудники НИИЛФ - доктора и кандидаты наук. Многие выпускники ИТМО являются учениками научной школы профессора А.А. Мака, поддерживаемой Президентской программой содействия ведущим научным школам России.
Молодые сотрудники НИИЛФ - выпускники ИТМО последних лет являются активными и самостоятельными научными сотрудниками. Они принимают активное участие в выполнении работ по контрактам и международным грантам. Так, например, О. Кравценюк занимается исследованиями в области оптической томографии. С результатами своей работы она неоднократно выступала на международных конференциях и в 2003 г. успешно защитила кандидатскую диссертацию. Другой выпускник ИТМО, С.А. Чижов, активно работает в области мощных лазеров со сверхкороткой длительностью импульса. Он являлся участником крупных международных грантов, посвященных генерации и применениям сверхсильных лазерных полей (МНТЦ № 107 и 108), а в настоящее время является исполнителем гранта CRDF, посвященного фундаментальным исследованиям непараксиальной самофокусировки света. В этом же направлении работает и другая выпускница СПбГУИТМО, Т.В. Старчикова. Интенсивные работы по актуальным проблемам оптических ограничителей мощности лазерного излучения, новых типов лазеров, использованию фуллеренов в медицине и биологии ведутся с участием недавних выпускников СПбГУ ИТМО А. Скобелева, О. Михеевой и ряда других молодых выпускников.
Активное участие выпускников СПбГУИТМО в выполнении научно-исследовательских работ, проводимых на базе Института лазерной физики, наглядно демонстрирует достаточно высокий уровень подготовки студентов СПбГУИТМО, получаемой ими в процессе обучения в университете и на филиале кафедры.
Для улучшения уровня специальной подготовки выпускников СПбГУИТМО в настоящее время разрабатываются организационно-методические мероприятия по более раннему и активному привлечению студентов к научно-исследовательской работе в НИИ лазерной физики.
Тесное сотрудничество кафедры КЭ и БМО и НИИ лазерной физики является чрезвычайно плодотворным как с точки зрения повышения качества подготовки студентов и специалистов высшей квалификации, так и при решении кадровых проблем российской науки.
